专利名称:一种mbs树脂乳液的后处理工艺的制作方法
技术领域:
本发明属于有机高分子化合物的制备领域,具体涉及一种MBS树脂乳液的后处理工艺。
背景技术:
MBS树脂(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)是一种含有橡胶相的“核-壳”结构聚合物,主要用于聚氯乙烯(PVC)的增韧改性。因为MBS树脂含有的橡胶相越多,对PVC的增韧效果越好,所以一般的MBS树脂的橡胶含量不会低于40%(质量百分数,以下均同)。但由于橡胶含量越高,其玻璃化转变温度越低,在干燥过程中越容易产生粘连结团,所以其后处理工艺一直是MBS树脂生产厂家的难题,也是本领域专家学者研究的热点。
目前,国内外合成的方法大部分采用多步乳液聚合,然后再经过凝聚-离心-干燥的工艺制备MBS树脂,专利号为CN95110434和CN1198758等文献中均有报导。其主要工艺流程为由苯乙烯、丁二烯以及所需要的聚合助剂,进行第一步聚合,得到丁苯胶乳。然后再依次加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等单体和聚合助剂,进行多次接枝聚合,得到固含量20-40%的MBS树脂乳液。然后加脱盐水、凝聚剂进行多釜连续凝聚,再经过冷却后进入离心机脱水和洗涤,离心后的MBS树脂含水率在25-40%,采用输送带送入气流管和流化床干燥得到MBS树脂产品。由于凝聚过程需要大量脱盐水、凝聚剂和分散剂等,所产生的废水还要经过多次处理后才能排放,因此生产成本很高。而且,形成的MBS树脂粉末颗粒形态不规贝U、流动性能不好、粒度分布宽且堆密度小。可见,现有的凝聚-离心-干燥的后处理工艺存在着工艺流程长、操作难度大、生产成本高、处理效果差等缺点。专利号为ZL200610042281. 2的文献中直接把MBS树脂乳液通过喷雾干燥成含水率低于1%的树脂粉末,具有工艺流程短、生产成本低、产品收率高、粉末形态好且堆密度高等优点。但是,由于MBS树脂前期聚合所添加的乳化剂等多种助剂没有去除,所以产品的外观较差,并且在与PVC共混加工时也会造成不利影响,无法用于高端PVC透明制品。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种MBS树脂乳液的后处理工艺,使其制得的MBS树脂具有外观好、不含杂质等优点,从而可以将制得的MBS树脂应用于高端PVC透明制品。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种MBS树脂乳液的后处理工艺,所述的MBS树脂乳液采用通用的乳液聚合方法制得,包括以下步骤
1)使用输送泵将乳液聚合法制得的MBS树脂乳液输送到造粒塔中进行预干燥造粒,得到MBS树脂粉末;
2)将步骤I)中得到的MBS树脂粉末置于硫酸溶液中进行洗涤,得到MBS树脂悬浮液;
3)将步骤2)中得到的MBS树脂悬浮液输送到离心机中脱去硫酸溶液后,使用软化水喷淋洗涤;4)将步骤3)中喷淋洗涤过的MBS树脂离心脱水,得到脱水后的MBS树脂;
5)将步骤4)中脱水后的MBS树脂进行干燥,得到含水率低于1%的MBS树脂。优选的,步骤I)中得到的MBS树脂粉末含水率为15-25%。优选的,步骤2 )中所述的硫酸溶液的PH=2_4。优选的,步骤I)中所述造粒塔的入口温度控制在120_200°C范围内。优选的,步骤I)中所述造粒塔的出口温度控制在40_60°C范围内。优选的,步骤2)中所述的硫酸溶液的温度与造粒塔出口温度相同。优选的,步骤5)中所述的干燥过程在连续式流化床中进行。 与现有技术相比,本发明的有益效果是与凝聚-离心-干燥的后处理工艺相比,此工艺处理的MBS树脂具有颗粒形态及流动性好、总收率及合格品收率高、污水排放少、生产成本低等优点;与直接喷雾干燥的后处理工艺相比,此工艺处理的MBS树脂色泽洁白、不含杂质、合格品收率高,具有外观好、应用范围广、收率高等优点。使得MBS树脂可以应用于高端PVC透明制品,不仅节能环保,而且提高了产品质量和生产厂家的经济收益。
具体实施例方式下面结合实施例,对本发明做进一步描述
实施例I
首先把一定比例的无离子水加入到压力聚合釜中,再依次加入定量的苯乙烯、丁二烯以及所需要的聚合助剂,进行第一步聚合,在50-70°C下经过8-12小时完成,得到丁苯胶乳。然后在丁苯胶乳中加入定量的苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等单体以及所需要的接枝聚合助剂,在50-70°C下进行多次接枝聚合,经过4-8小时后得到固含量30-50% (以质量百分数计,下同)的MBS树脂乳液。使用输送泵将制得的MBS树脂乳液输送到造粒塔中进行预干燥造粒,其中,输送泵的压力设置为3. OMpa,造粒塔入口温度是160°C,出口温度50°C,造粒后的MBS树脂粉末含水率为20%。将上述MBS树脂粉末置于含有硫酸溶液的酸洗槽中进行洗涤,得到MBS树脂悬浮液。其中,硫酸溶液的PH=3,温度为50°C。再将此悬浮液输送到离心机中脱去硫酸溶液后,使用软水喷淋洗涤。洗涤后离心脱水,脱水后的MBS树脂含水率为25-35%,并输送到连续式流化床上进行干燥,得到含水率低于1%的MBS树脂。其中,所用流化床的水份蒸发量为237kg/h,成品产量为571kg/h,加热方式为蒸汽加热。得到的MBS树脂性能见表I。实施例2
同实施例I相比,聚合工艺相同,后处理工艺中的不同在于造粒塔入口温度是180°C,出口温度60°C,造粒后的MBS树脂粉末含水率为17% ;硫酸溶液的PH=2,温度为60°C。得到的MBS树脂性能见表I。实施例3
同实施例I相比,聚合工艺相同,后处理工艺中的不同在于造粒塔入口温度是140°C,出口温度50°C,造粒后的MBS树脂粉末含水率为23% ;硫酸溶液的PH=4,温度为50°C。得到的MBS树脂性能见表I。实施例4同实施例I相比,聚合工艺相同,后处理工艺中的不同在于造粒塔入口温度是190°c,出口温度60°C,造粒后的MBS树脂粉末含水率为15% ;硫酸溶液的温度为60°C。得到的MBS树脂性能见表I。实施例5
聚合工艺同实施例1,但MBS树脂乳液固含量42%。后处理工艺中,造粒塔入口温度是1800C,出口温度60°C,造粒后的MBS树脂粉末含水率为19% ;硫酸溶液的温度为60°C。后处理中的其他工艺同实施例I。得到的MBS树脂性能见表I。实施例6
聚合工艺同实施例1,但MBS树脂乳液固含量42%。后处理工艺中,造粒塔入口温度是1200C,出口温度50°C,造粒后的MBS树脂粉末含水率为27% ;硫酸溶液的温度为50°C。后 处理中的其他工艺同实施例I。得到的MBS树脂性能见表I。实施例7
聚合工艺同实施例1,但MBS树脂乳液固含量42%。后处理工艺中,造粒塔入口温度是2000C,出口温度60°C,造粒后的MBS树脂粉末含水率为12% ;硫酸溶液的温度为60°C。后处理中的其他工艺同实施例I。得到的MBS树脂性能见表I。实施例8
聚合工艺同实施例1,但MBS树脂乳液固含量42%。后处理工艺中,造粒塔入口温度是1200C,出口温度40°C,造粒后的MBS树脂粉末含水率为28% ;硫酸溶液的温度为40°C。后处理中的其他工艺同实施例I。得到的MBS树脂性能见表I。比较例I
聚合工艺同实施例1,但MBS树脂乳液固含量42%。后处理工艺中,造粒塔入口温度是110°C,出口温度40°C,造粒后的MBS树脂粉末含水率为30% ;硫酸溶液的温度为40°C。后处理中的其他工艺同实施例I。得到的MBS树脂性能见表I。比较例2
聚合工艺同实施例I。后处理工艺中,造粒塔入口温度是220°C,出口温度70°C,造粒后的MBS树脂粉末含水率为10% ;硫酸溶液的温度为70°C。后处理中的其他工艺同实施例I。得到的MBS树脂性能见表I。比较例3
聚合过程同实施例I。把此乳液经过传统的酸凝聚-离心水洗-流化床干燥得到的MBS树脂性能见表I。比较例4
聚合过程同实施例I。把此乳液直接进行喷雾干燥。喷雾干燥塔入口温度是170°C,出口温度60°C,输送泵的压力控制在3. OMpa时进行干燥,得到的MBS树脂性能见表I。表I :不同工艺处理后的MBS树脂性能比较
权利要求
1.一种MBS树脂乳液的后处理工艺,所述的MBS树脂乳液采用通用的乳液聚合方法制得,其特征在于,包括以下步骤 使用输送泵将乳液聚合法制得的MBS树脂乳液输送到造粒塔中进行预干燥造粒,得到MBS树脂粉末; 将步骤I)中得到的MBS树脂粉末置于硫酸溶液中进行洗涤,得到MBS树脂悬浮液; 将步骤2)中得到的MBS树脂悬浮液输送到离心机中脱去硫酸溶液后,使用软化水喷淋洗漆; 将步骤3)中喷淋洗涤过的MBS树脂离心脱水,得到脱水后的MBS树脂; 将步骤4)中脱水后的MBS树脂进行干燥,得到含水率低于1%的MBS树脂。
2.根据权利要求I所述的MBS树脂乳液的后处理工艺,其特征在于步骤I)中得到的MBS树脂粉末含水率为15-25%。
3.根据权利要求I或2所述的MBS树脂乳液的后处理工艺,其特征在于步骤2)中所述的硫酸溶液的PH=2-4。
4.根据权利要求3所述的MBS树脂乳液的后处理工艺,其特征在于步骤I)中所述造粒塔的入口温度控制在120-200°C范围内。
5.根据权利要求4所述的MBS树脂乳液的后处理工艺,其特征在于步骤I)中所述造粒塔的出口温度控制在40-60°C范围内。
6.根据权利要求5所述的MBS树脂乳液的后处理工艺,其特征在于步骤2)中所述的硫酸溶液的温度与造粒塔出口温度相同。
7.根据权利要求6所述的MBS树脂乳液的后处理工艺,其特征在于步骤5)中所述的干燥过程在连续式流化床中进行。
全文摘要
本发明公开了一种MBS树脂乳液的后处理工艺,属于有机高分子化合物的制备领域。该工艺首先将乳液聚合法制得的MBS树脂乳液输送到造粒塔中进行预干燥造粒;其次,经PH=2-4的硫酸溶液洗涤,脱去酸水后再用软水喷淋洗涤,然后脱水得到含水率为15-25%的MBS树脂粉末,最后在连续式流化床中干燥得到含水率低于1%的MBS树脂。采用本发明工艺处理MBS树脂乳液,不仅节能环保,而且得到的MBS树脂具有外观好、不含杂质等优点,从而可以将制得的MBS树脂应用于高端PVC透明制品。
文档编号C08F6/16GK102675493SQ20121018853
公开日2012年9月19日 申请日期2012年6月11日 优先权日2012年6月11日
发明者于元章, 卢晓, 王家伟, 王晓铭, 郭汉法 申请人:淄博东大弘方化工有限公司